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波形钢腹板褶皱效应对钢-混组合连续箱梁桥负弯矩区桥面板抗裂性的影响研究
| 论文题名： | 波形钢腹板褶皱效应对钢-混组合连续箱梁桥负弯矩区桥面板抗裂性的影响研究 |
| 关键词： | 钢-混组合连续箱梁桥;波形钢腹板;褶皱效应;预应力效率;模型试验;有限元 |
| 摘要： | 近年来钢-混凝土组合结构的应用越来越广泛，钢-混凝土组合连续梁负弯矩区开裂问题日益引起人们的重视。目前，在负弯矩区施加预应力是阻止混凝土开裂的常用工程方法。但是由于组合截面的特性，施加的预应力相当一部分会被钢箱梁平钢腹板消耗，预应力的施加效率较低。因此，为了提高钢-混凝土组合结构连续梁负弯矩区的抗裂性，本文依托长深高速公路高广段的小清河特大桥二号桥为工程背景，基于波形钢板的受压褶皱效应，提出了在负弯矩区以波形钢腹板替换平钢腹板的新型钢-混组合连续梁构造，并对其抗裂性变化规律展开了实验研究。本文的主要工作和研究成果如下： （1）通过桥面板承受的轴压内力增量来定义预应力施加效率，研究结果表明负弯矩区采用波形钢腹板后，波形钢腹板的褶皱效应使负弯矩区混凝土桥面板的预应力施加效率提升了20%，混凝土顶板张拉前后压应力增量相较于平钢腹板梁增加了40%，明显提高了负弯矩区桥面板结构的抗裂性。 （2）论文完成了三跨钢-混凝土组合连续梁的缩尺模型试验及其有限元分析，对比了平钢腹板钢-混凝土组合连续箱梁和负弯矩区采用波形钢腹板的钢-混凝土组合连续箱梁在负弯矩作用下的裂缝、挠度、钢箱梁和混凝土顶板及板内钢筋的应变，验证了负弯矩区采用波形钢腹板对提升混凝土桥面板抗裂性的有效性。 （3）分析了影响预应力施加效率的因素，对波形钢腹板高度、波形钢腹板厚度等参数进行敏感性分析，研究发现，新型构造对腹板高度的参数敏感性最高，获得了新型构造的关键设计因素。 本文研究成果提出了一种提升钢-混凝土组合连续梁负弯矩区抗裂性的新型技术，具有重要的理论意义和实用价值。 |
| 作者： | 石中琦 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 吴文清;章世祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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